LTE-Advanced 기반 이동 위성 시스템을 위한 적응형 전력 할당 방식

여성문(Sungmoon Yeo),강군석(Kunseok Kang),김수영(Sooyoung Kim),구본준(Bon Jun Ku) 대한전자공학회 2012 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.49 No.6

Due to the increasing demand of network convergence, in future, hybrid/integrated satellite and terrestrial systems will play an important role. In that case, compatibilities between the satellite and terrestrial systems are very important for efficiency of the systems. 3GPP Long Term Evolution (LTE) is one of the 4G system. Therefore, in this paper, we introduce the design of interleaver for mobile satellite system based 3GPP LTE specification. The 4G system including the LTE specification adopted adaptive modulation and coding (AMC) schemes for efficient usage of resources, and the updating interval of resource allocation is an order of msec. However, because of the long round trip delay of satellite systems, we cannot employ the same AMC scheme specified for the terrestrial system, and thus it cannot effectively counteract to short term fadings. Therefore, in order to overcome these problems, we propose an interleaver scheme combined with AMC. We present the interleaver design results considering mobile satellite system based on the LTE and analyze the simulation results. 다양한 네트워크 통합에 대한 요구사항의 증가로 인하여 미래에는 하이브리드/통합 위성-지상 시스템의 중요성이 증가할 것으로 예상된다. 이 경우 위성 시스템과 지상 시스템은 서로 호환성을 가지도록 하는 것이 시스템의 효율성 측면에서 매우 중요하다. 3GPP Long Term Evolution (LTE) 규격은 현재 4G 시스템 중 하나이다. 따라서 본 논문에서는 3GPP LTE 규격에 바탕을 둔 이동 위성 시스템에서의 인터리버 설계에 대해 소개한다. LTE를 포함하는 모든 4G 지상 시스템 규격에서는 효과적인 자원의 사용을 위해 수 msec 단위로 갱신이 가능한 적응적 변조 및 부호화를 채택하였다. 그러나, 위성 시스템의 긴 왕복지연 때문에 이러한 적응형 방식을 그대로 적용하기는 불가능하고, 단기 페이딩에 효과적으로 대응할 수 없다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위한 방안으로써, 본 논문에서는 적응형 전송방식과 결합된 인터리버 방식을 제안한다. 특히, LTE 규격에 바탕을 둔 이동위성시스템을 고려하여 다양한 인터리버 설계 결과를 제시하고, 성능 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다.

LTE 기반 이동 위성통신 시스템에서의 AMC 방식의 성능 분석

여성문(Sungmoon Yeo),홍태철(Tae Chul Hong),김수영(Sooyong Kim),구본준(Bon-Jun Ku) 한국통신학회 2010 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.6

디지털 위성통신 시스템에서의 오류 성능 추정

여성문(Sungmoon Yeo),김수영(Sooyoung Kim) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.-

ITU-R 권고서 S.1062에는 디지털 위성 시스템에서 준수해야 하는 성능 목표를 명시하고 있는데, 이 성능 목표는 비트 오류 성능을 시간율에 따라 오류 버스트 당 에러의 평균수를 나눈 값으로 주어져 있다. 이러한 성능 목표 값은 시스템에서 사용하는 오류정정부호 방식에 따라 달라지는 값이다. 따라서, 임의의 디지털 위성통신 시스템의 안정적인 운용을 위해서는 사용하고자 하는 오류정정부호 방식에 따라 성능 목표를 계산할 수 있는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 권고서 ITU-R S.1062에서 정의된 디지털 위성 시스템의 성능 값을 추정하는 이론식을 유도하고, 여러 가지 오류정정부호에 대하여 시뮬레이션된 결과와 비교하여 본 논문에서 제시한 방법이 유용하게 사용될 수 있음을 보일 것이다. Recommendation ITU-R S.1062 specifies the performance of digital satellite systems. The performance objectives were given in terms of bit error probability divided by the average number of errors per burst versus percentage of time. This performance objective is highly dependent on the forward error correction (FEC) coding schemes used in the system. This implies that we need an effective way of estimating the error performance of a system by the given FEC scheme. In this paper, we derive theoretical formula to estimate performance measure of digital satellite systems defined in Recommendation ITU-R S.1062. We demonstrate various estimation results, and verify them by comparing to the simulation results.

Duo-Binary 터보 부호를 이용한 협동 다이버시티 성능 분석

여성문(Sungmoon Yeo),김수영(Sooyoung Kim) 대한전자공학회 2009 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.46 No.2

본 논문에서는 duo-binary 터보 부호를 이용한 협동 다이버시티 기술을 소개하고 그 성능을 분석한다. 오류 정정 부호를 이용한 부호화 다이버시티 기술은 상대편 단말에서의 복호 및 재 부호화 전송을 이용하여 큰 협동 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 반면, 상대편 단말에서 복호가 실패할 경우에는 오히려 더 큰 성능 악화를 초래할 수도 있다. 본 논문에서는 IEEE WiMax 규격에서 오류 정정 부호 기술로 정의 되어 있는 duo-binary 터보 부호를 이용한 부호화 다이버시티 기술을 다양한 방식으로 적용하여 성능을 시뮬레이션 하고, 그 결과를 분석한다. 특히 본 논문에서는 duo-binary 터보 부호에 대한 부호율 호환 가능 부호를 이용하여 서로 다른 패리티를 전송하는 단말들끼리 협동 다이버시티를 이용하는 방법을 소개한다. 본 논문에서 제시한 시뮬레이션 결과에 따르면 적절한 신호대 잡음비 환경에서 제안한 방식이 매우 큰 협동 다이버시티 이득을 보일 수 있음을 알 수 있다. In this paper, we propose an efficient cooperative diversity technique, which partition the codewords of each mobile and transmit portions of each codeword through independent fading channels using duo-binary turbo codes. A coded diversity technique can achieve high cooperative diversity gain by decoding and transmitting of the re-encoded signal, while this can also cause high performance degradation due to failure of the decoding. In this paper, we introduce various coded diversity technique using duo-binary turbo codes which are defined as channel coding schemes in the IEEE WiMax specification, and also demonstrate performance simulation results with the analysis. We also propose a cooperative diversity technique using rate-compatible duo-binary turbo codes, where user terminals with different parity symbols cooperate each other. Simulation results investigated in this paper reveal that the proposed scheme show high diversity gain at a reasonal SNR range.

이동위성통신시스템에서의 AMC 를 위한 적응형 전력 마진 기법

여성문(Sungmoon Yeo),김향광(Jin Xiangguang),김수영(Sooyoung Kim),강군석(Kunseok Kang),구본준(Bon-Jun Ku) 한국통신학회 2012 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.6

이동 위성통신 시스템에서의 LTE 기반 AMC 방식을 위한 인터리버 설계

여성문(Sungmoon Yeo),홍태철(Tae Chul Hong),김수영(Sooyoung Kim),송상섭(Sang Seob Song),안도섭(Doseob Ahn) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.47 No.3

다양한 네트워크 통합에 대한 요구사항의 증가로 인하여 미래에는 하이브리드/통합 위성-지상 시스템의 중요성이 증가할것으로 예상된다. 이 경우 위성 시스템과 지상 시스템은 서로 호환성을 가지도록 하는 것이 시스템의 효율성 측면에서 매우 중요하다. 3GPP Long Term Evolution (LTE) 규격은 현재 4G 시스템의 가장 강력한 후보 중 하나이다. 따라서 본 논문에서는 3GPP LTE 규격에 바탕을 둔 이동 위성 시스템에서의 인터리버 설계에 대해 소개한다. LTE를 포함하는 모든 4G 지상 시스템 규격에서는 효과적인 자원의 사용을 위해 수 msec 단위로 갱신이 가능한 적응적 변조 및 부호화를 채택하였다. 그러나 위성 시스템의 긴 왕복지연 때문에 이러한 적응형 방식을 그대로 적용하기는 불가능하고, 단기 페이딩에 효과적으로 대응할 수 없다. 따라서 이러한 단점을 극복하기 위한 방안으로써, 본 논문에서는 적응형 전송방식과 결합된 인터리버 방식을 제안한다. 특히, LTE 규격에 바탕을 둔 이동위성시스템을 고려하여 다양한 인터리버 설계 결과를 제시하고, 성능 시뮬레이션 결과를 비교 분석한다. Due to the increasing demand of network convergence, in future, hybrid/integrated satellite and terrestrial systems will play an important role. In that case, compatibilities between the satellite and terrestrial systems are very important for efficiency of the systems. 3GPP Long Term Evolution (LTE) is one of the most powerful candidates of the 4G system. Therefore, in this paper, we introduce the design of interleaver for mobile satellite system based 3GPP LTE specification. The 4G system including the LTE specification adopted adaptive modulation and coding (AMC) schemes for efficient usage of resources, and the updating interval of resource allocation is an order of msec. However, because of the long round trip delay of satellite systems, we cannot employ the same AMC scheme specified for the terrestrial system, and thus it cannot effectively counteract to short term fadings. Therefore, in order to overcome these problems, we propose an interleaver scheme combined with AMC. We present the interleaver design results considering mobile satellite system based on the LTE and analyze the simulation results.

적응형 위성통신 시스템을 위한 신호 대 잡음비 예측 회로 구현

임현정(Hyeonjeong Yim),조풍연(Pungyeon Jo),여성문(Sungmoon Yeo),김수영(Sooyoung Kim) 한국통신학회 2008 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.7

DVB-S2 수신기를 위한 신호 대 잡음비 추정 하드웨어 설계

박은우(Eunwoo Park),이재웅(Jaeung Yi),김수성(Sooseong Kim),임채용(Chaeyong Im),여성문(Sungmoon Yeo),김수영(Sooyoung Kim) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.7

This paper presents an efficient and simple hardware design of signal to noise ratio (SNR) esto,atpr fpr DVB-S2 system. The estimator investigates the distribution of the received symbols by simply using two comparators and a counter, and calculates the address of an LUT where the corresponding SNR value is located. In this paper, we demonstrate the functional and timing simulation results of the FPGA implementation of proposed structure.

적응형 위성 전송 시스템을 위한 신호 대 잡음비 추정 회로 구현

이재웅(Jaeung Lee),김수성(Sooseong Kim),박은우(Eunwoo Park),임채용(Chaeyong Im),여성문(Sungmoon Yeo),김수영(Sooyoung Kim) 한국통신학회 2008 韓國通信學會論文誌 Vol.33 No.2A

본 논문에서는 M-ary 변조 방식을 사용하는 적응형 전송 시스템에서 효율적으로 사용할 수 있는 신호 대 잡음비 추정 알고리즘 및 하드웨어 구현 결과를 소개한다. 본 논문에서는 제안된 방식을 차세대 위성방송 규격인 DVB-S2 시스템에서 효과적으로 동작할 수 있도록 설계된 결과를 소개하며, 본 논문에서 제안된 방식은 향후 적응형 전송 방식을 사용하는 다른 디지털 통신 시스템에서도 용이하게 적용이 가능하다. 제안된 알고리즘은 수신신호의 분포에 대한 이론적 배경을 바탕으로 설계된 룩업테이블을 이용하여, 하드웨어 구현시 두 개의 비교기와 카운터를 이용하여 신호 대 잡음비 추정이 가능하다. 따라서, 제안된 알고리즘에 의해 고안된 하드웨어는 복잡도가 현저히 낮으면서도 높은 정확도를 가진다. 본 논문에서 살펴본 시뮬레이션 결과에 따르면 제안된 추정기는 DVB-S2 시스템에서 규정된 신호대 잡음비 추정 범위 내에서 약 1 ㏈의 추정오류를 만족하기 위하여 수 백 개의 샘플만을 필요로 한다. This paper proposes an efficient signal to noise ratio (SNR) estimation algorithm and its hardware implementation for adaptive transmission system using M-ary modulation scheme. In this paper, we present the implementation results of the proposed algorithm for the second generation digital video broadcasting via satellite (DVB-S2) system, and the proposed algorithm can be tailored to the other communication systems using adaptive transmissions. We built a look-up table (LUT) using the theoretical background of the received signal distribution, and by using this LUT we need just two comparators and a counter for the hardware implementation. For this reason, the hardware of the proposed scheme produces accurate estimation results even with extremely low complexity. The simulation results investigated in this paper reveal that the proposed method can produce estimation results within the specified SNR range in the DVB-S2 system, and it requires a few hundreds of samples for average estimation error of about 1 ㏈.